Свойства изделий из керамики

Потребительные свойства бытовых керамических изделий, как и стеклянной посуды, обусловлены приро­дой и свойствами керамических материалов, а также уровнем проектного и производственного исполнения изделий.

Керамическая бытовая посуда предназначена для той же це­ли, что и стеклянная, - принять, сохранить, а затем «отдать» че­ловеку помещенные в нее пищу, напитки. Как и стеклянная, ке­рамическая посуда является частью интерьера жилища.

Функциональные свойства. Способность керамических изде­лий принимать и сохранять пищу и напитки обусловлена таки­ми важнейшими свойствами, как плотность черепка и глазури, их стойкость к воде, растворам солей, кислот, щелочей.

Основ­ными свойствами посуды, характеризующими ее устойчивость к внешним воздействиям, являются светостойкость, стойкость к влажной атмосфере, теплопроводность, термо- и теплостой­кость (в том числе к низким температурам).

Стойкость керами­ческих изделий к механическим воздействиям характеризуют прежде всего прочность на удар, на сжатие, на изгиб, а также твердость глазури. Например, чайники для заварки, которые в процессе эксплуатации подвергаются термоударам, изготовля­ют преимущественно из термостойкого фарфора.

Необходи­мость повышения долговечности изделий предопределяет вы­бор низкотемпературного фарфора как материала для посуды в системе общественного питания и т.п.

Для выполнения конечной функции — «отдавать» пищу и напитки — посуда в соответствии с назначением должна иметь функционально обоснованную форму и размеры. Так, сосуды, предназначенные для питья (чашки, кружки), отличаются по форме и размерам от сосудов, содержимое которых выливается (чайники, кофейники, подливочники) или отбирается ложка­ми, вилками и другими приспособлениями, не являющимися конструктивной частью сосуда (тарелки, салатники, вазы для супа и т.п.).

Эргономические свойства для керамической посуды склады­ваются из двух основных групп сложных свойств — гигиениче­ских и удобства пользования.

Гигиеничность посуды обусловлена ее безвредностью и загрязняемостью. Известно, что токсическими свойствами обла­дают оксиды и соли ряда тяжелых металлов, прежде всего свинца, содержащегося в надглазурных керамических красках, а также в гончарных и майоликовых глазурях. Безвредность ке­рамической посуды считается установленной, если при кипя­чении в 4%-ном растворе СН₃СООН в течение 30 мин она не выделяет соединений свинца. Фарфоровые глазури не содер­жат токсических веществ, и исследования их безвредности не производят. Загрязняемость керамической посуды, как и стек­лянной, зависит от состояния поверхности, а также наличия углов, выступов и других конструктивных элементов. Ка­кие-либо специальные методы исследования степени загряз­няемости керамической посуды в товароведении не разрабо­таны.

Удобство пользования керамической посудой проявляет­ся через ее соответствие антропометрическим, физиологиче­ским, психофизиологическим данным человека. Так, удобст­во выполнения изделием функций в значительной степени зависит от соответствия размеров держателей крышек, размеров ров и места расположения ручек размерам и форме руки чело­века. Соответствие посуды физиологическим и психофизио­логическим свойствам человека следует рассматривать преж­де всего как соответствие изделий силовым возможностям человека. Известно, что сгибательные мышцы руки человека выносливее разгибательных в 1,5 раза. Максимум силы рук наблюдается у человека в возрасте около 25 лет, а к 65 годам надает почти наполовину и т.д. Эти положения, безусловно, должны быть приняты во внимание при проектировании по­суды.

Соответствие посуды психологическим свойствам челове­ка следует понимать, в частности, как соответствие формы и декоративного решения изделия сформировавшимся навыкам потребления пищи и напитков. Например, майоликовую, а иногда и фаянсовую чайную и кофейную посуду покрывают с внутренней и наружной сторон глазурями коричневого цвета. Внешне такие изделия выглядят весьма эффектно, напоминая по цвету напиток, для которого они предназначены. Но, как выясняется уже при первом приеме чая или кофе, цвет напитка в такой посуде «теряется», не воспринимается, что небезраз­лично потребителю.

Удобство пользования посудой означает также и удобство ухода за ней, удобство ее размещения (что особенно важно для посуды в системе общественного питания) и т.д.

Для исследования и оценки этих свойств посуды могут быть использованы методы электромиографии, тензометрии, рас­четные, экспертные.

Свойства надежности керамической посуды по структуре аналогичны свойствам посуды из стекла. Долговечность посуды проявляется через ее физическую и моральную износостой­кость. Показателем физической износостойкости служит срок службы посуды до предельного состояния, вызванного появле­нием одного из критических дефектов — дефектов черепка, глазури, надглазурного декора, конструктивных элементов из­делий (носиков, ручек и т.п.). Показателем моральной износо­стойкости является срок службы данной посуды до появления аналогичных изделий с новыми утилитарными или эстетиче­скими свойствами. В настоящее время зависимость между физической Тф и моральной Т_м износостойкостью посуды харак­теризуется явным неравенством Т_м > Тф. Иными словами фи­зический износ керамической посуды наступает значительно раньше морального, поэтому при определении долговечности керамической посуды пренебрегают значениями ее моральной износостойкости. Срок службы посуды до физического износа определяют обычно методами социологического и экспертно­го опросов.

Сохраняемость при транспортировании и хранении играет определенную роль в характеристике надежности керамиче­ской посуды. Можно полагать, что при прочих условиях кера­мика с пористым черепком (гончарные, майоликовые, фа­янсовые изделия) менее надежна при транспортировании и хранении, чем керамические изделия с плотным, спекшимся черепком.

Эстетические свойства посуды из керамики характеризуются композиционной целостностью, рациональностью формы, ин­формативностью. Спецификой современных керамических из­делий является своеобразная пластичность их объемов. Многие изделия своим прообразом имеют формы, взятые из окружа­ющей среды (плоды, ягоды, архитектурные памятники). В отдельных изделиях приземистый силуэт и округлость форм напо­минают традиции русской массовой фарфорофаянсовой посу­ды XIX в.

Декоративное оформление керамики весьма разнообраз­но. Это и геометрические, и цветочные, и тематические ри­сунки, и орнаменты, и трактуемые весьма условно пейзажные мотивы. В оформлении современной керамической посуды наблюдаются два основных направления: для изделий пов­седневного пользования характерны строгая рациональная форма и декор, подчеркивающие деловитость и кратковре­менность повседневного приема пищи; для изделий празд­ничного назначения форма и декор, как правило, усложнены, отдельные элементы посуды имеют ярко выраженный декоративный характер.

Эстетические свойства керамической посуды, как и других товаров широкого потребления, исследуются экспертным ме­тодом и оцениваются в баллах.

Качество изделий из керамики

Качество керамических, как и других изделий, формируется на стадии проектного и производственного ис­полнения и сохраняется (поддерживается) в сфере обращения стадии потребления (эксплуатации) качество товара реали­зуется и оценивается потребителем. Требования потребителей к качеству керамических изделий целесообразно объединить в четыре группы: требования к опытному образцу-эталону, к производственному исполнению изделия, к маркировке и со­проводительной документации, к таре и упаковке.

Требования к образцу-эталону. Керамические изделия, посту­пающие в торговлю, по форме, декоративному решению, раз­мерам, толщине черепка, подбору и количеству предметов в комплекте должны соответствовать образцам-эталонам, их чертежам и фотографиям, утвержденным в установленном порядке. В образец-эталон художник-конструктор должен «за­ложить» комплекс функциональных, эргономических, эстети­ческих показателей и свойств надежности, которые в наиболь­шей мере отвечают социальному заказу потребителя. Утвер­жденные художественным советом (предприятия, отрасли) и рекомендованные к производству эталоны хранятся на предприятии-изготовителе, а в ряде случаев и в ассортиментном ка­бинете министерства, ведомства, которому принадлежит пред­приятие-изготовитель.

На многих предприятиях, например на Ломоносовском фарфоровом заводе, организованы музеи, где представлены образцы товаров, находящихся в производстве, в том числе эталоны, рекомендованные к производству.

Требования к производственному исполнению изделий. Качество производственного исполнения изделия в заводских условиях обусловлено многими факторами: техническим оснащени­ем предприятия, уровнем организационных работ, качеством сырьевых, комплектующих и других материалов и т.д. Малей­шее отклонение от установленного технологического режима может привести к появлению дефектов на изделиях.

Дефекты керамических изделий обычно подразделяются на две группы: отклонения от установленных физико-технических показателей и дефекты внешнего вида, которые в свою очередь в зависимости от происхождения могут разделяться на дефекты оформления и обжига и дефекты декорирования.

Отклонения от физико-технических показателей тщательно контролируются заводами-производителями. Наиболее зна­чительными из них являются: недостаточная механическая прочность черепка и приставных деталей, низкая термическая стойкость и повышенная пористость. Для изделий из фарфора, кроме того, очень важно не допустить ухудшения цвета (белиз­ны) черепка и его просвечиваемости. Снижение показателей этих свойств по отношению к установленным нормативам приводит к значительному ухудшению качества изделий.

Дефекты оформления и обжига приводят к таким дефектам изделий, как неустойчивость на ровной плоскости, незашлифованность неглазурованных краев и ножек, несоответствие крышек и изделий по оттенку, отсутствие углубления для чаш­ки у чайных и кофейных блюдец. Приведем наиболее распро­страненные дефекты оформления и обжига:

- неправильное монтирование деталей — отклонение пристав­ных деталей (ручек, носиков) от вертикальной и горизонталь­ной осей, зазор между крышкой и корпусом изделия, крышки, выпадающие из чайников при наклоне на 70°, подрыв пристав­ных деталей в месте прикрепления их к корпусу. Одной из причин дефекта является неодинаковая усадка корпуса и пристав­ных деталей во время сушки;

- выбоины, щербины по краю или ножке изделий вследствие механических повреждений на разных стадиях производства, они могут быть покрыты глазурью и быть незаглазурованными;

- заглазурованные односторонние трещины (посечки черепка) из-за неправильной сушки изделий, резкого охлаждения, при обжиге, из-за ударов. Обнаруживают пробой по дребезжащему звуку, издаваемому изделием при ударе;

- деформация, которая выражается в нарушении правильности формы изделий при несоблюдении режима обжига, недостат­ках конструкции и по другим причинам и особенно часто встречается в фарфоровых изделиях;

- неровный разлив, натеки глазури в виде наплывов обычно в нижней части изделия и недостаточная толщина, иногда за­метная матовость глазури на верхних участках;

- наколы - точечные углубления на поверхности глазури, возни­кающие из-за неправильного подбора ее к черепку;

- плешины глазури - небольшие участки, не покрытые глазурью из-за загрязненности поверхности жиром, пылью;

- сборка глазури - свертывание ее из-за неправильно подобран­ного химического состава;

- мелкие волосяные трещины глазурного слоя вследствие несо­ответствия коэффициентов термического расширения череп­ка и глазури;

- засорка, образованная при приплавлении посторонних частиц к изделию, она может быть подглазурная и надглазурная;

- мушка — всякое цветное пятно на поверхности изделий. Ос­новная причина темной мушки - восстановление оксидов же­леза при плохой очистке сырья;

- прыщ и пузырь - небольшие (диаметром до 3-5 мм и высотой до 1-2 мм) вздутия на глазурной поверхности. Прыщ, как пра­вило, внутри имеет твердую частицу, пузырь всегда пустоте­лый;

- выгорки и выплавки - небольшие углубления в черепке, за­полненные зеленоватым стекловидным (выгорка) или тем­но-коричневым (выплавка) веществом; они могут возникнуть при попадании на изделие частичек гипса от формы или железа от аппаратуры;

- задувка — зеленоватый или коричневатый налет на поверхно­сти глазури, который появляется при попадании топочных га­зов во время обжига изделий в печи.

Перечисленные дефекты встречаются у всех видов бытовой керамики.

Кроме того, керамические изделия с пористым че­репком, особенно фаянс и майолика, могут иметь такие специ­фические дефекты:

- летелый край - появляется обычно по краю, ножке, ребру из­делия вследствие значительной разницы между коэффициен­тами термического расширения черепка и глазури. В месте от­скока глазурь имеет острые углы, грани. Этим дефект «летелый край» отличается от дефекта «плешина»;

- сухость глазури, которая образуется по разным причинам, на­пример при использовании тугоплавких глазурей. Изделие с таким дефектом становится шероховатым, легко загрязняется;

- слипыш - зашлифованный участок в месте приплавления из­делий друг к другу при обжиге;

- следы от полозков, спичек, гребенок, которые имеют вид сим­метрично расположенных участков с нарушенным глазурным слоем на оборотной стороне изделия в месте соприкосновения с полозками, гребенками (разделяющими изделия при об­жиге).

Дефекты, возникающие при оформлении и обжиге, по-раз­ному влияют на качество посуды. Пузыри, подрыв носиков у чайников, кофейников, цек резко снижают их долговечность, поэтому не допускаются в изделиях. Подрыв ручек, выбоины, щербины, натеки глазури, заглазурованные односторонние трещины, прыщи, выгорки, выплавки, засорка также снижают механическую и термическую стойкость изделий, но их влия­ние на долговечность посуды. Поэтому в изделиях эти дефекты допускают, строго нормируя их размеры, количество, место нахождения.

Неправильная монтировка деталей и де­формация затрудняют использование изделий по назначению, способствуют преждевременному выходу их из строя и допус­тимы только в обусловленных пределах.

Гигиенические свой­ства изделий, особенно с пористым черепком, снижаются при наличии таких дефектов глазурного слоя, как наколы, плеши­ны, сухость и матовость, летелый край, и допустимость этих де­фектов в изделиях также оговорена. Следует отметить, что поч­ти все дефекты оформления и обжига одновременно ухудшают и эстетическое восприятие изделий.

Дефекты декорирования снижают главным образом эстети­ческую ценность изделий:

- сборка деколи и разрыв красок возникают при быстром повы­шении температуры в процессе муфельного обжига. В резуль­тате пережога красок резко меняется их цвет, а при недожоге краски становятся тусклыми и матовыми; о помарки краской, царапины на рисунке, различие в тоне крас­ки, нечеткость контуров красочных покрытий (в случае под­глазурного декорирования), вскипание краски в изделиях нор­мированы. Наиболее серьезные дефекты декорирования — от­слоение (полет краски) и стирание ее при трении — в изделиях недопустимы.